新型電力系統(tǒng)是新型能源體系的重要組成和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的關(guān)鍵載體。國家電網(wǎng)有限公司爭當(dāng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)主力軍，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，統(tǒng)籌保供和轉(zhuǎn)型，源網(wǎng)荷儲(chǔ)綜合施策，開展了一系列探索和實(shí)踐，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)建設(shè)從藍(lán)圖走向?qū)嵕啊?br />
近日，公司發(fā)布新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿名單和典型案例集，包括系統(tǒng)類示范標(biāo)桿10項(xiàng)、項(xiàng)目類示范標(biāo)桿10項(xiàng)，涵蓋新型電力系統(tǒng)源、網(wǎng)、荷、儲(chǔ)、體制機(jī)制各環(huán)節(jié)。從理論方法到技術(shù)裝備，從運(yùn)行模式到體制機(jī)制，公司量化建設(shè)成效，指導(dǎo)建設(shè)路徑，為加快打造一批可復(fù)制、可推廣、可借鑒的示范標(biāo)桿提供依據(jù)和基礎(chǔ)。
發(fā)揮示范作用，以“小切口”解決“大問題”
當(dāng)前，以清潔低碳為方向的能源轉(zhuǎn)型步伐不斷加快。2023年，全國新能源新增裝機(jī)2.9億千瓦，相當(dāng)于美國累計(jì)新能源裝機(jī)規(guī)模。今年，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型繼續(xù)取得新突破，截至9月底，全國風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量共達(dá)12.5億千瓦，提前6年多實(shí)現(xiàn)我國在氣候雄心峰會(huì)上承諾的12億千瓦目標(biāo)。
新能源發(fā)展步伐加快，給電力系統(tǒng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。清潔能源綠色屬性明顯，但也有先天劣勢——“靠天吃飯”，波動(dòng)性、不確定性大。如何統(tǒng)籌電網(wǎng)安全、電力供應(yīng)和新能源消納？
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，加快構(gòu)建清潔低碳、安全充裕、經(jīng)濟(jì)高效、供需協(xié)同、靈活智能的新型電力系統(tǒng)，更好推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，保障國家能源安全。
順應(yīng)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型趨勢，公司發(fā)布構(gòu)建新型電力系統(tǒng)行動(dòng)方案，推動(dòng)新型電力系統(tǒng)示范建設(shè)、新型電力系統(tǒng)2030重大技術(shù)問題及攻關(guān)任務(wù)等一系列務(wù)實(shí)舉措落地實(shí)施。公司各單位大膽創(chuàng)新，聯(lián)合地方政府、發(fā)電企業(yè)、電力用戶等共同探索實(shí)施了一批多主體、跨專業(yè)的試點(diǎn)示范項(xiàng)目。
各地建設(shè)成效如何？有無評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)？公司堅(jiān)持因地制宜、先行先試、協(xié)同協(xié)作，構(gòu)建了新型電力系統(tǒng)建設(shè)評價(jià)體系，并于今年6月起組織評選新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿。
“典型引路是構(gòu)建新型電力系統(tǒng)的重要實(shí)踐方法，評選示范標(biāo)桿是對公司新型電力系統(tǒng)建設(shè)工作的及時(shí)總結(jié)和提升。”國網(wǎng)發(fā)展部副主任張克介紹，“為此，我們構(gòu)建了多維度、全環(huán)節(jié)評價(jià)指標(biāo)池，從方向準(zhǔn)確性、路徑科學(xué)性、措施可行性、進(jìn)程合理性四個(gè)方面差異化評價(jià)建設(shè)成效，量化分析現(xiàn)狀與目標(biāo)差距，指導(dǎo)各地優(yōu)化建設(shè)方案。”
經(jīng)過材料申報(bào)、形式審核、初步評選、會(huì)議評審和網(wǎng)上公示，20項(xiàng)新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿“出爐”。典型案例圍繞新型電力系統(tǒng)特征，堅(jiān)持問題導(dǎo)向，聚焦各地新型電力系統(tǒng)發(fā)展面臨的形勢與挑戰(zhàn)，著力解決電力保供、運(yùn)行安全、新能源消納、源荷高效互動(dòng)等方面的關(guān)鍵問題。
“入選案例更加注重實(shí)用性、創(chuàng)新性，且在實(shí)際運(yùn)行中已取得明顯成效，對同類場景具有較強(qiáng)的示范推廣價(jià)值。”張克說，“目的就是以‘小切口’解決‘大問題’。”
以西北電網(wǎng)為切口，看高比例新能源送端電網(wǎng)統(tǒng)籌優(yōu)化推進(jìn)保供應(yīng)、穩(wěn)外送、促消納，頗具代表性。
西北電網(wǎng)是我國首個(gè)以新能源為裝機(jī)主體的區(qū)域電網(wǎng)，目前新能源裝機(jī)規(guī)模2.69億千瓦，占總裝機(jī)容量的53.39%。國網(wǎng)西北分部突破高比例新能源送端電網(wǎng)多源協(xié)同控制關(guān)鍵技術(shù)，開展新能源快速頻率響應(yīng)實(shí)踐，推動(dòng)新能源一次調(diào)頻能力從無到有、從有到優(yōu)，在保障電網(wǎng)安全的基礎(chǔ)上提升新能源消納能力，將西北新能源發(fā)電量占比由2020年的18%提升至目前的30%左右。
新型電力系統(tǒng)示范標(biāo)桿既聚焦破解電網(wǎng)發(fā)展新難題，也針對服務(wù)民生綠色用能。一批可復(fù)制、可推廣、可借鑒的典型案例落地見效：北京城市副中心以“引綠+賦數(shù)+提效+匯碳”為路徑推動(dòng)配電網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級，江蘇實(shí)現(xiàn)基于基準(zhǔn)站聚合感知的分布式光伏可觀可測，福建莆田湄洲島奔向“零碳”智慧生活……多元的能源供給、清潔的能源消費(fèi)，在源網(wǎng)荷儲(chǔ)的協(xié)同發(fā)展中，能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)，在觸手可及的變化中，人們擁抱更美好的生活。
科技創(chuàng)新引領(lǐng)，攻關(guān)新型電力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)逐漸深入，多項(xiàng)技術(shù)研究進(jìn)入“無人區(qū)”，對科技創(chuàng)新提出現(xiàn)實(shí)迫切需求和長遠(yuǎn)戰(zhàn)略要求。公司準(zhǔn)確把握“十四五”至“十五五”這一新型電力系統(tǒng)建設(shè)關(guān)鍵期、技術(shù)創(chuàng)新窗口期，堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向和問題導(dǎo)向，加快推動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)、核心產(chǎn)品迭代升級和新技術(shù)智慧賦能，打造原創(chuàng)技術(shù)策源地。
冬日壩上，數(shù)千臺(tái)風(fēng)機(jī)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，成片的光伏發(fā)電設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。壩上，新能源大規(guī)模匯集輸送；壩下，高占比新能源就地利用。河北張家口是觀察大型新能源基地新型電力系統(tǒng)建設(shè)實(shí)踐的典型切口。
張家口新型電力系統(tǒng)要素齊全：源側(cè)，可再生能源裝機(jī)占總裝機(jī)的86.1%，是全國非水可再生能源裝機(jī)第一大市；網(wǎng)側(cè)，±500千伏張北柔性直流輸電示范工程、1000千伏張北—雄安特高壓交流輸變電工程和500千伏交流網(wǎng)架構(gòu)成交直流相融的送端電網(wǎng)；荷側(cè)，地區(qū)負(fù)荷連續(xù)十年創(chuàng)新高，新能源汽車、分布式儲(chǔ)能等新型負(fù)荷大量接入；儲(chǔ)側(cè)，謀劃建設(shè)以抽水蓄能為支撐的千萬千瓦儲(chǔ)能示范基地。國網(wǎng)冀北電力有限公司推動(dòng)構(gòu)網(wǎng)型柔性直流示范、“新能源+調(diào)相機(jī)+儲(chǔ)能”靈活送端系統(tǒng)示范等重大工程取得突破，以科技創(chuàng)新破解新能源發(fā)展難題。
強(qiáng)化創(chuàng)新引領(lǐng)是示范標(biāo)桿的評選原則之一。其中，項(xiàng)目類示范標(biāo)桿聚焦“沙戈荒”大型風(fēng)電光伏基地外送能力提升、構(gòu)網(wǎng)型技術(shù)應(yīng)用、新型輸電技術(shù)及空調(diào)負(fù)荷控制技術(shù)研發(fā)等，取得了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)成果。這些成果既利當(dāng)下，力求解決近期亟待突破的關(guān)鍵領(lǐng)域問題，也謀長遠(yuǎn)，為能源轉(zhuǎn)型探索路徑。
電源側(cè)，新能源開發(fā)向“沙戈荒”、深遠(yuǎn)海等延伸。更多挑戰(zhàn)推動(dòng)新技術(shù)的研究與應(yīng)用。
國網(wǎng)華北分部首創(chuàng)“大規(guī)模分布式調(diào)相機(jī)+新型避雷器+儲(chǔ)能”送出能力提升關(guān)鍵技術(shù)，將錫盟地區(qū)新能源送出能力由150萬千瓦提升至600萬千瓦?；诖诵纬傻捻?xiàng)目成果入選項(xiàng)目類示范標(biāo)桿。
“項(xiàng)目的入選對于指導(dǎo)‘沙戈荒’大型風(fēng)電光伏基地新能源規(guī)范化建設(shè)，解決弱送端新能源場站主動(dòng)支撐能力不足引起的暫態(tài)過電壓、寬頻振蕩等問題提供了先行示范作用。”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人李付強(qiáng)說。
用戶側(cè)，新能源汽車、分布式儲(chǔ)能、數(shù)據(jù)中心等新型負(fù)荷不斷涌現(xiàn)，城市、鄉(xiāng)村圍繞電力供應(yīng)“最后一公里”，以智慧配電網(wǎng)建設(shè)滿足新型負(fù)荷接入需求。
杭州電網(wǎng)是公司經(jīng)營區(qū)域內(nèi)最大的省會(huì)城市電網(wǎng)，能承載2500萬千瓦負(fù)荷、承受300萬千瓦干擾。在全國首個(gè)農(nóng)村能源革命試點(diǎn)縣河南省蘭考縣，當(dāng)?shù)赝苿?dòng)光、儲(chǔ)、充、柔性負(fù)荷及微電網(wǎng)全面發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)區(qū)域半自治為目標(biāo)建設(shè)農(nóng)村新型電力系統(tǒng)。
強(qiáng)化基礎(chǔ)理論研究、健全創(chuàng)新體制機(jī)制、加快關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、實(shí)現(xiàn)重大工程突破，公司以科技創(chuàng)新和機(jī)制創(chuàng)新為動(dòng)力，適應(yīng)新型電力系統(tǒng)發(fā)展形態(tài)演進(jìn)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)迭代與新型電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型協(xié)同發(fā)展。
數(shù)字化智能化賦能，形成電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展新動(dòng)能
能源革命與數(shù)字革命相融并進(jìn)，數(shù)字化智能化技術(shù)成為提升新型電力系統(tǒng)感知控制能力、加快形成電網(wǎng)高質(zhì)量發(fā)展新動(dòng)能的有效手段。
公司將新型數(shù)字化技術(shù)、先進(jìn)信息通信技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)等廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)各環(huán)節(jié)、各領(lǐng)域，推動(dòng)電網(wǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理等核心業(yè)務(wù)加速數(shù)字化轉(zhuǎn)型，提升電網(wǎng)智能互動(dòng)和安全運(yùn)行水平。
聚焦清潔低碳，“云”端服務(wù)新能源發(fā)展。全球規(guī)模最大的新能源云平臺(tái)累計(jì)接入新能源場站超650萬座，基于云計(jì)算技術(shù)滾動(dòng)分析新能源消納能力，引導(dǎo)新能源科學(xué)開發(fā)和合理布局，促進(jìn)新能源發(fā)電“量率齊升”。
聚焦安全充裕，仿真平臺(tái)“看清”大電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)理。公司建成國產(chǎn)化大型電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真平臺(tái)，仿真規(guī)模達(dá)上萬節(jié)點(diǎn)，覆蓋輸電線路長度超過150萬千米，規(guī)模達(dá)上萬節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對含多回直流和高比例新能源的大規(guī)模電網(wǎng)的電磁暫態(tài)仿真，徹底解決了大電網(wǎng)仿真“仿不了”“仿不準(zhǔn)”“仿不快”的世界級難題。
聚焦經(jīng)濟(jì)高效，虛擬電廠“聚沙成塔”。依托新型電力負(fù)荷管理系統(tǒng)，國網(wǎng)寧夏電力有限公司建成虛擬電廠運(yùn)營管理平臺(tái)，聚合調(diào)節(jié)能力相當(dāng)于3臺(tái)35萬千瓦的火電機(jī)組，調(diào)動(dòng)負(fù)荷側(cè)資源以市場化形式參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)。各類離散資源“快上快下”，需求響應(yīng)更柔性，參與主體更多元，為電網(wǎng)度夏添一份從容。
聚焦供需協(xié)同，柔控系統(tǒng)精細(xì)管理負(fù)荷。今年，重慶沙坪壩國家基本氣象站記錄的高溫日數(shù)達(dá)68天，重慶電網(wǎng)最大負(fù)荷達(dá)2837萬千瓦，空調(diào)負(fù)荷占比高。“快速增長的空調(diào)負(fù)荷已成為影響電力供需平衡的重要因素。我們建成國內(nèi)首個(gè)城市級集群調(diào)控示范工程和首個(gè)省級柔控系統(tǒng)，通過空調(diào)負(fù)荷管理助力精準(zhǔn)削峰保供。”國網(wǎng)重慶市電力公司營銷部市場處副處長王松介紹。
聚焦靈活智能，“市場的手”支撐系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)。近期寒潮來襲，多地用電負(fù)荷增長，新能源發(fā)電出力波動(dòng)。在國內(nèi)首個(gè)正式運(yùn)行的省級電力現(xiàn)貨市場山西電力現(xiàn)貨市場，以價(jià)格為引導(dǎo)，煤電機(jī)組發(fā)電積極性提高，新能源消納空間充分釋放，靈活調(diào)節(jié)資源積極入市，支撐了電力保供。
新型電力系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)開創(chuàng)性工作。從2021年發(fā)布行動(dòng)方案，到如今示范標(biāo)桿落地見效，公司一步步探索新型電力系統(tǒng)建設(shè)路徑。新型電力系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間跨度長、涵蓋領(lǐng)域廣、涉及方面多，面向未來，發(fā)力提速、提質(zhì)，政府、電網(wǎng)、電源、用戶共同努力，將形成更多成果，為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型、建設(shè)美麗中國、服務(wù)人民美好生活再添動(dòng)力。
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